海洋石油平臺工藝管線焊后酸洗鈍化推薦做法

宋旭光，楊延成，孟繁彬，代志強，左艷青，王丹蕾(海洋石油工程股份有限公司，天津 300452)

0 引言

海洋石油平臺使用管線連接主機的滑油系統(tǒng)不銹鋼管線和柴油系統(tǒng)碳鋼管線在完成焊接、安裝工作之后，主機設備在開車前需對其滑油系統(tǒng)相關(guān)工藝管線進行酸洗鈍化處理，清除管線在運輸、貯存、制造及安裝過程中產(chǎn)生的泥沙、雜質(zhì)、軋制鱗片等有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)如不除掉，在生產(chǎn)工藝中將勢必破壞透平機的精密元件、最終會破壞整個工藝流程。因此，透平機在開車前，必須對管道進行無死角地清洗，將各種管道內(nèi)部的有害物質(zhì)逐漸除掉，使透平機連接的管道內(nèi)表面達到廠家、業(yè)主清潔度的要求，為透平機安全、正常啟動創(chuàng)造良好的條件，必須按照透平廠家的技術(shù)要求：對管線內(nèi)部進行酸性、鈍化操作，目的是去除焊道內(nèi)表面氧化皮、及管道內(nèi)表面鐵磷，硅氧化鐵皮的腐蝕產(chǎn)物，防止進一步腐蝕，為保證主機正常運行提供保障。本文以ZAWTIKA項目為例對不銹鋼管線和碳鋼管線的酸洗、鈍化操作工藝、技術(shù)規(guī)范要求、檢測、質(zhì)量控制標準進行詳細闡述。

1 海洋石油平臺管線酸洗鈍化工藝選擇

為了提高石油平臺主機性能及保護主機液壓元件，主機與滑油罐連接的滑油系統(tǒng)管線在串油之前需要進行酸洗鈍化，柴油罐與主機連接的碳鋼管線也需要進行酸洗鈍化。酸洗鈍化管線的準備工作分為管線準備工作和客觀環(huán)境準備工作。

管線準備工作包括：管線完成水壓試驗，吹干管道后，才可進行酸洗操作，還必須有完整的試壓報告、吹掃記錄。

客觀環(huán)境準備工作包括：所有工作場地需通空氣，提供足夠充分的亮度，隨時清除場地周圍的障礙物，必要時安裝需要的撓性軟管，并對其加強固定以降低危險系數(shù)。

目前，在施工方案中工藝管線酸洗方法采用浸入式酸洗方法和整體工藝管循環(huán)酸洗方法兩種。與浸入式酸洗方法比較，整體工藝管循環(huán)酸洗方法從環(huán)保、管線特點等角度考慮，具有如下特點，施工進度快、實踐方便、步驟簡單、結(jié)果良好，整個過程中對人體及空氣的污染少，人員工作強度降低，管段恢復安裝時間縮短，解決了長管段酸洗困難等問題。

2 管內(nèi)循環(huán)酸洗工藝

管道里面循環(huán)酸洗準備工序：管線完成水壓試驗，干燥之后可以進行酸洗鈍化作業(yè)。酸洗工作開始之前需要分割和保護的項目如：用臨時安裝的管段和閥門，使設備分割，設備口要封堵以防止酸洗液體進入，拆除孔板流量計、釋放壓力閥門、安全閥門、各式球型閥(焊接閥門除外)、液體流量計、液體過濾器、懸浮液位計、液體止回閥、公用儀表等任何不適合化學清洗的構(gòu)件，用假管或假的閥門替代，墊片不允許重復使用。

2.1 管道內(nèi)部循環(huán)酸洗、鈍化流程及液體配比

(1)試驗泄漏。管段用壓力值為1 MPa壓縮空氣充入試漏。

(2)進行脫脂。脫脂液體的配方為：VNaOH=9.0%～10.0%；VNa3PO4=3.0%；VNaHCO3=1.3%；VNa2SO3=2.0%；其余為水。實際操作的工藝環(huán)境標準為：液體使用的溫度30～40℃為宜，管道內(nèi)液體循環(huán)持續(xù)的時間至少4 h[1]。

(3)液體氣頂環(huán)節(jié)。壓縮空氣使用壓力為0.6 MPa，可以將脫脂的酸洗液體從管口緩緩排出。

(4)水沖環(huán)節(jié)。潔凈水使用工作壓力為0.6 MPa，這樣可以將管內(nèi)部的殘液帶出。管段為不銹鋼材質(zhì)時，清洗溶液中的氯離子(Cl-)含量不得大于25 mg/L。

(5)酸洗環(huán)節(jié)。酸洗液體的配方為VHCl為9.0%～11.0%；緩蝕劑1.0%濃度；其余為水。

實際操作工藝要求為：常溫環(huán)境持續(xù)循環(huán)時間為至少50 min。

(6)中和過程標準。中和過程配方為：將NH4OH稀釋到酸堿值為8.0～10.0的溶液。

操作工藝標準為：循環(huán)在常溫條件下連續(xù)時間至少30 min。

(7)鈍化環(huán)節(jié)。鈍化液體濃度為10.0%～14.0%；剩下的是水。

實際操作工藝標準為：常溫環(huán)境下，鈍化液循環(huán)持續(xù)時間至少40 min。

(8)水沖洗過程。使用液體壓力為0.6 MPa，液體溫度為50 ℃的水，凈化后持續(xù)沖洗時間至少15 min。

(9)干燥環(huán)節(jié)。必須使用過熱蒸汽對管線內(nèi)部吹掃干凈。

(10)管道涂抹油脂。使用液壓泵將油脂注入工藝管道。

2.2 整體工藝管循環(huán)酸洗方法過程的注意事項

(1)使用酸洗泵(根據(jù)現(xiàn)場情況選擇壓力)輸送以上介質(zhì)注意事項。千萬不能將幾種介質(zhì)混合在一起(包括凈化水)，一旦混合后會造成濃度降低，嚴重時造成液體報廢，容易造成周圍環(huán)境污染。

(2)必須嚴格執(zhí)行工作流程。管道前一種酸洗液體如果無全部排出，或選擇采用另一種液體排出時，工作泵停止過程應及時準確，要將管段端部軟管中介質(zhì)擠出。

2.3 人員、機器設備、工具準備工作

場地進行酸洗處理用到的設備：酸洗所需的材料、軟管、臨時連接短節(jié)和閥；臨時濾器、酸洗鈍化設備、廢水處理罐、化學藥品注射泵、循環(huán)泵、臨時混合罐、可燃氣體收集罐。

分析設備：壓力表、液面指示器、溫度計、數(shù)字式酸堿指示計。

后備人力：電力供應、干燥性油釋放的壓縮氣、酸洗、鈍化檢查人員、現(xiàn)場酸洗技術(shù)支持人員、專職安全管理人員。

2.4 酸洗鈍化過程中需要注意的事項

按照工藝管線流程儀表圖紙及管段的實際位置，選擇合適的管段組裝所有的酸洗設備及其附件，具體以酸洗、鈍化廠家提供的方案為準。執(zhí)行過程中用到的所有的軟管、循環(huán)系統(tǒng)的管線和管件需經(jīng)過氣密試驗檢查是否存在泄漏的地方，所有泄漏地方必須在使用酸洗鈍化化學藥劑前進行修復完成。軟管需與所用酸洗鈍化化學藥劑化學相容，且軟管至少有2.5 kPa的工作壓力。清潔的管線中有不銹鋼材質(zhì)時，清洗溶液中的氯離子含量不得大于25 mg/L。在酸洗環(huán)節(jié)中，應防止酸洗過度，酸洗的具體時間根據(jù)酸液濃度及管內(nèi)銹蝕程度決定。酸洗和鈍化工藝若非同時進行，酸洗后應盡快開始進行管道內(nèi)部鈍化的處理，以免管道內(nèi)部再次被氧化。進行表面鈍化操作時，應使管道內(nèi)部金屬基體表面形成一層良好的鈍化膜，鈍化膜質(zhì)量達到行業(yè)標準HG/T 2387—2007 中的要求或者如本文中3.1和3.2的內(nèi)容。

管道鈍化完成后，應用干凈、干燥性的壓縮空氣進行管道內(nèi)部吹掃干凈，若不能立即進行串油工作，則管段內(nèi)應加入氮氣，然后封存。酸洗、鈍化設備應當既能實現(xiàn)正向循環(huán)，也能實現(xiàn)反向循環(huán)，這樣有利于死角的清洗。所有管線高點的放空口、低點排放口要連接橡膠軟管，適時地進行排氣和排污，以保證管線內(nèi)部及時排出廢液。

3 管線酸洗、鈍化驗收合格標準

海洋平臺石油管線的酸洗、鈍化施工作業(yè)涉及的專業(yè)面廣且極其復雜，再加上項目整體體型龐大、專業(yè)比較密集、交叉作業(yè)頻率高、周期短、受周圍環(huán)境限制大等特點，工藝管線工程質(zhì)量受多種因素的影響，如原材料、機械設備設施、現(xiàn)場施工條件、周圍環(huán)境、施工方法、設備操作工藝、工人能力水平、質(zhì)量管理體系、項目投資成本、建設周期等，均直接影響工藝管線酸洗、鈍化的質(zhì)量。

3.1 碳鋼材質(zhì)管段鈍化驗收標準

碳鋼材質(zhì)管段的鈍化模，用酸性硫酸銅點滴液檢驗(紅點方法)。用點滴液點滴鈍化表面，點滴液體的顏色由藍色變?yōu)榧t色的時間應不少于5S為合格[2]。

3.2 奧氏體不銹鋼材質(zhì)管段鈍化驗收標準

用酸性的鐵氰化鉀(K3[Fe(CN)6])點滴液檢驗(藍點方法)。滴在鈍化內(nèi)表面，點滴液覆蓋面內(nèi)10分鐘內(nèi)出現(xiàn)的顏色，藍色小點不多于8個點為合格[3]。

3.3 酸洗-鈍化記錄表格內(nèi)容

項目名稱、酸洗鈍化開始時間、結(jié)束時間、日期、記錄內(nèi)容(包含被酸洗鈍化管線的規(guī)格、范圍、酸洗鈍化結(jié)果等信息)，最后需要經(jīng)過施工方代表、質(zhì)量負責人代表、業(yè)主代表簽字確認。

4 現(xiàn)場職業(yè)健康安全與環(huán)境管理措施

所有參與清洗人員應該接受現(xiàn)場安全操作教育，遵守公司安全規(guī)章制度。由于用于酸洗-鈍化的化學藥品是非常危險的，所有有關(guān)參與人員應該了解有可能發(fā)生的危險和有效處理方法；參與酸洗鈍化的所有人員必須穿保護服，戴防護護目鏡和膠皮手套，穿長筒靴子、檔板、頭盔。酸洗鈍化化學藥劑各種資料連同化學品安全說明書 MSDS(material safety data sheets)應該一起運到項目場地。如果出現(xiàn)意外，請遵照MSDS說明書進行清洗，然后進行醫(yī)學緊急救治；清洗藥劑要擺放齊全，且標有“化學藥劑”和“禁止進入”的標志(英文&中文)?；瘜W藥劑的MSDS張貼在工作地點。清洗現(xiàn)場應清除一切可燃物，劃分酸洗專門區(qū)域，專門責任區(qū)范圍禁止一切動火作業(yè)源，工作場地空氣流通，提供足夠的照明設施，在開始酸洗鈍化清洗操作之前，必須準備充分的化學藥劑滅火設備；酸洗工作開始之初，項目負責人員組織工作風險分析會議，經(jīng)多方確認滿足要求后方可開展工作。酸洗-鈍化施工單位必須制定詳細的應急預案。酸洗、鈍化化學藥劑廠內(nèi)存放、運輸應嚴格遵守公司職業(yè)健康安全環(huán)境管理部門的管理要求。使用后的化學藥劑由施工單位負責回收并交給具有資質(zhì)單位處理，不允許隨意排放。

5 結(jié)語

總之，對于海洋石油平臺工藝管線酸洗-鈍化，必須嚴格執(zhí)行過程控制，只有經(jīng)過嚴格的酸洗、鈍化工藝，確保質(zhì)量要求后，海洋石油平臺工藝管線內(nèi)表面可以清除各類油污、焊斑、氧化皮、鐵銹等污垢，處理后表面應該變成均勻的金屬光澤并且呈現(xiàn)銀白色，很大程度上可以提高不銹鋼、碳鋼抗腐蝕性能。酸洗、鈍化后不銹鋼、碳鋼管線均可以滿足后期管線內(nèi)部串油的質(zhì)量要求，從而使串油及主機運行更加穩(wěn)定，體現(xiàn)有效性、安全性。